第52卷第8期2023年8月Vol.52No.8Aug.2023化工技术与开发Technology&DevelopmentofChemicalIndustryMDEA溶液致泡因素与控制措施的研究进展褚昊1,马云2,华忠志2,温欣2,陈星2(1.西安石油大学石油工程学院,陕西省油气田特种增产技术重点实验室,陕西西安710065;2.长庆油田分公司第一采气厂,陕西靖边718500)摘要:天然气脱硫系统存在MDEA溶液起泡的现象,导致净化气中的H2S含量超过标准,不仅对环境造成了污染,还会增加MDEA溶液的损耗,从而产生巨大的经济损失。本文对MDEA溶液的起泡机理及起泡原因进行分析,确定MDEA溶液的致泡因素,包括井下的原料气体中有多种杂质、MDEA溶液降解产生杂质、脱硫装置的操作不规范等。致泡因素使得MDEA溶液的表面张力和黏度发生变化,从而使MDEA溶液的起泡性能增大。关键词:MDEA;脱硫;发泡;致泡因素中图分类号:TE644;TQ028.2文献标识码:A文章编号:1671-9905(2023)08-0020-04基金项目:国家自然科学基金项目(51504193)作者简介:褚昊(1996-),硕士研究生,研究方向:天然气净化系统脱硫溶液起泡问题。E-mail:834081608@qq.com通信联系人:马云(1975-),博士,教授,从事入井流体/油气工作液与接触介质相互作用研究。E-mail:mayun9401@xsyu.edu.cn收稿日期:2023-03-31以MDEA溶液为脱硫剂,是目前世界上最经济、最高效的天然气脱硫技术,也是目前天然气脱硫的主流技术。由于原料气体中含有易产生泡沫的杂质,再加上MDEA溶液在运行中的降解和变质,使得MDEA溶液起泡成为天然气脱硫工艺的一个普遍问题。因此,深入研究MDEA的致泡因素,从起泡机理入手,找出相应的防治对策,对实际生产具有十分重要的意义。1MDEA脱硫系统的工艺流程1.1MDEA溶液脱硫的反应机理MDEA脱硫技术的优势,是可以在H2S和CO2并存的条件下,选择性地脱除H2S,MDEA溶液能循环再生,且H2S的净化程度也能达到要求[1]。MDEA溶液[N-甲基二乙醇胺,分子式CH3-N(CH2CH2OH)2]与H2S和CO2的化学反应及选择性如下:①R2R’N+H2S→R2R’NH++HS-+Q(瞬时反应)②CO2+R2R’N→(不反应)式中的R=-C2H4OH,R’=-CH3[2]。MDEA溶液与含有CO2及H2S的原料天然气接触,根据上述反应机制的差异性,MDEA溶液可以在CO2与H2S共存的情况下,选择性地吸收H2S,从而有效利用能源[3]。在低温、高压条件下,该过程会向右进行,利用该特性,可以将大部分的H2S从原料天然气中除去。在高温、低压条件下,该过程会向左进行,利用该特性,可将H2S从溶液中排出,使溶...